资讯与案例 资讯与案例

News & Cases

资讯与案例

玉研仪器成立于2010年,15年坚持自主研发,致力于为客户提供生命科学研究和实验室建设有效、合理的系统解决方案

从心电肌电到血压脉搏——探秘大小鼠生理信号采集方法!

日期:2025-03-18 作者:
在繁忙的动物实验室里,生理信号采集仪器扮演着至关重要的角色。无论是探索疾病的发病机制,还是评估新药的疗效,都离不开对实验动物生理信号的精准采集和分析。



image.png


玉研仪器提供实验动物生理信号采集的各类仪器,为实验室生理信号采集提供有力支持,今天,就让我们一同走进这个领域,探秘那些用于大小鼠生理信号采集的神器,了解它们的基本原理、功能特点以及应用领域,为我们的实验研究提供强有力的支持。


无创血压计:大小鼠血压采集必备利器

在生物医学研究中,无创血压计作为测量实验动物血压的重要工具,具有举足轻重的地位。对于大小鼠等实验动物而言,无创血压计不仅能够提供准确、稳定的血压数据,还能减少对动物的伤害,提高实验的伦理性和可靠性。



image.png


01.基本原理
小动物无创血压测量系统为脉搏波法测量,用充气方式改变鼠尾套内压力,对鼠尾动脉实施压迫(阻断血流)和松解(恢复血流)。采用光电传感器感知鼠尾动脉血流量变化,通过主机采集和处理后描记出血管搏动波形图。




image.png


02.功能特点
1.无创测量:无创血压计无需穿刺动脉,减少了实验动物的痛苦和感染风险,无创血压计无需穿刺动脉,方便实验人员操作的同时可反复测量,减少了实验动物的痛苦和感染风险,提高了动物福利;
2.自动化操作:PC端软件控制方式,无创血压计能够自动充气、放气,并自动处理显示血压读数,大大节省了实验人员的时间和精力;
3.高精度测量:无创血压计采用先进的传感器和算法,能够确保血压测量的高精度和稳定性,满足实验研究的严格要求;
4.多通道设计:对于使用者单日需要测试的动物批次多、数目多的情况,可采用多通道同时对动物进行适应和测量,将会大大缩短使用者所需测试时间。

03.应用领域

无创血压计在生物医学研究中具有广泛的应用领域。例如:


1.药效学研究
在药品研发过程中,往往需要评估药物对动物血压的影响。小动物无创血压计能够准确监测动物在给药前后的血压变化,为药效学研究提供可靠的数据支持;

2.病症模型研究
对于高血压、心脏病等心血管疾病的研究,小动物无创血压计是不可或缺的工具。通过对动物模型的血压进行监测,可以深入了解疾病的发病机制和进展过程或验证模型的准确性。


04.应用举例

在关于miR-206-3p和Hsp90aa1在热射病引起的中枢神经系统损伤中作用的科研文章Unleashing the Neurotherapeutic Potential: The Crucial Role of miR-206-3p in Facilitating Hsp90aa1-Mediated Central Nervous System Injuries During Heat Stroke中通过无创血压计验证热射病模型。

        


68b9c287945cab7028b79280cd1abdab.png



脉搏血氧仪:大小鼠脉搏血氧监测

在生物医学研究领域,动物血氧饱和度的监测可作为术中监护、呼吸系统造模等各类应用的重要指标,脉搏血氧仪作为一种非侵入性的血氧监测设备,可在麻醉或清醒状态下监测动物的脉搏血氧等参数,为研究提供重要信息。


image.png




01.基本原理 
基于动脉血中氧合血红蛋白与还原血红蛋白对特定波长光线的吸收特性差异。氧合血红蛋白吸收较多的红外频率光线,而吸收较少的红色频率光线;相反,还原血红蛋白则吸收较多的红色频率光线。脉搏血氧仪通过向实验动物血管发射这两种不同波长的光线,通过计算这两种光的吸收比例,得出血氧饱和度的数值。



image.png



02.功能特点
1.非侵入性测量:脉搏血氧仪无需穿刺或取样,通过简单地将传感器夹在实验动物的颈部腿部等部位,即可实现血氧饱和度的实时监测,大大减少了实验动物的痛苦和感染风险;
2.快速准确:脉搏血氧仪采用先进的光学技术和数字信号处理技术,能够迅速准确地测量出血氧饱和度数值,为实验研究提供可靠的数据支持;
3.多功能性:除了监测血氧饱和度外,脉搏血氧仪还具备脉搏率监测、脉搏幅度监测等功能,能够更全面地反映实验动物的生理状态;
4.麻醉和清醒测量:专有波形优化算法,针对麻醉和清醒状态的动物独立优化,无论是清醒状态还是麻醉状态,特殊的传感器和软件模块都可持续监测动物生理信号。


03.应用领域

脉搏血氧仪在生物医学研究领域具有广泛的应用领域,包括但不限于:


1.呼吸疾病研究

脉搏血氧仪可用于监测实验动物在呼吸系统疾病模型中的血氧饱和度变化,评估药物对呼吸系统的影响;


2.麻醉与手术监测
在动物实验中的麻醉和手术过程中,脉搏血氧仪可用于实时监测实验动物的血氧饱和度,确保其在手术过程中得到足够的氧气供应。
       
       
04.应用举例

文献Combinatorial design of siloxane- incorporated lipid nanoparticles augments intracellular processing for tissue-specific mRNA therapeutic delivery中,使用脉搏血氧仪对小鼠血氧进行了监测。


病毒(流感病毒A/H1N1/PR/8)感染的C57BL/6J小鼠被分为两组,一组接受对照(PBS或FLuc mRNA Si5-N14 LNPs),另一组接受FGF-2 mRNA Si5-N14 LNPs治疗。研究观察了两组小鼠在治疗期间毛细血管氧饱和度(d)的时间变化情况。并表明FGF-2 mRNA Si5-N14 LNPs可能对病毒感染小鼠的恢复有积极影响。
       

       

image.png




多导生理记录仪:大小鼠生理信号采集的综合设备


多导生理记录仪,以其强大的数据采集能力、灵活的配置选项以及广泛的应用领域,成为大小鼠等实验动物生理信号采集的首选工具。



image.png




01.基本原理 

多导生理记录仪是一种集成了自动控制、生物电信号处理、计算机数据处理等多种技术的综合系统。它通过体表电极、电极等多种配件,能够同步采集多种生理信号,包括但不限于心电、脑电、肌电、眼电、血压、体温、呼吸频率等。这些信号被采集后,会经过生物放大器进行放大和滤波处理,以去除噪声和干扰,保留真实的生理信息。



02.功能特点
1.多通道同步采集:多导生理记录仪支持多通道同步采集,能够同时记录多种生理信号,实现数据的全面性和关联性。这对于研究复杂生理过程或疾病状态下的生理变化具有重要意义;
2.高精度与稳定性:采用先进的生物放大器和滤波技术,多导生理记录仪能够确保采集到的生理信号具有高精度和稳定性。这对于后续的数据分析和研究结果的可靠性至关重要;
3.灵活的配置选项:多导生理记录仪提供了丰富的配置选项,包括不同的电极类型、传感器类型、不同的主机喧杂等。实验人员可以根据具体研究需求进行灵活配置,以满足不同实验场景下的需求;
4.强大的数据分析功能:多导生理记录仪配备专业的数据分析软件,能够对采集到的生理信号进行各种分析处理,如频谱分析、时域分析等。这些分析结果有助于实验人员更深入地理解生理过程和疾病机制。

03.应用领域
在大小鼠生理信号采集中,多导生理记录仪具有广泛的应用方向。例如:

1.心血管疾病研究
多导生理记录仪可用于监测实验动物在心血管疾病模型中的心电、血压等生理信号变化,评估药物对心血管系统的影响;

2.神经科学研究
通过同步采集实验动物的脑电、肌电等生理信号,多导生理记录仪可用于研究神经系统的功能活动、信息传递以及疾病状态下的神经异常;

3.药理学研究
在药物研发过程中,多导生理记录仪可用于评估新药对实验动物生理信号的影响,为药物的筛选和优化提供重要依据;

4.生理学教学与研究

多导生理记录仪还可用于生理学教学与研究领域,帮助学生和研究人员更好地理解和掌握生理信号采集与分析的基本方法和技能。



04.应用举例
文献Monocyte/Macrophage Infiltration in Thrombus and Outcomes of Stroke Patients with Monocyte/Macrophage-dominant Thrombus研究了单核细胞/巨噬细胞在血栓形成中的作用及其与中风患者临床结果的关系。



image.png




在研究中,iWorx多导生理记录仪系统用于监测小鼠颈总动脉(CCA)的血流。通过使用超声多普勒流量探头和iWorx数据采集系统,研究人员测量了基线血流5分钟,然后使用FeCl3诱导动脉血栓形成。血栓形成后,再次测量血流以确认血流停止。血流数据使用iWorx LabScribe软件进行分析。

研究发现,单核细胞/巨噬细胞在动脉血栓形成后几小时开始增加,表明它们在血栓形成的后期阶段而非初始阶段发挥作用。

脑电肌电采集系统:睡眠癫痫研究的金标准

在生物医学研究与临床实践中,脑电(EEG)和肌电(EMG)信号作为反映神经系统和肌肉活动的重要生理指标,对于理解大脑功能、睡眠癫痫研究具有不可替代的作用。
       



image.png





01.基本原理
脑电肌电采集系统是一种高度集成的生理信号采集设备,它通过特定的电极和传感器,分别贴附或插入到头皮(对于EEG)和肌肉表面或内部(对于EMG),以非侵入性或侵入性的方式采集脑电和肌电信号。这些信号随后经过放大、滤波和模数转换等处理,转化为数字信号,供计算机进行进一步的分析和处理。



02.功能特点
1.高精度同步采集:脑电肌电采集系统能够同时、高精度地采集脑电和肌电信号,确保两种信号在时间上的高度同步,为后续的分析提供准确的数据基础;
2.多通道支持:系统支持多通道采集,可以根据研究或临床需求,灵活配置电极数量和位置,实现全面、细致的生理信号监测;
3.实时显示与记录:采集到的脑电和肌电信号可以实时显示在屏幕上,并自动记录保存,方便实验人员即时观察和分析;
4.强大的数据分析功能:系统内置或配套的数据分析软件,可以对采集到的脑电和肌电信号进行各种处理和分析,如频谱分析、时域分析、波形识别等,帮助实验人员深入挖掘生理信号中的有用信息。



03.应用领域
脑电肌电具有广泛的应用方向,尤其是用于睡眠和癫痫研究,例如:

1.睡眠状态监测
脑电肌电采集系统通过同时记录EEG和EMG信号,能够准确区分动物的清醒状态、非快速眼动睡眠(NREM)和快速眼动睡眠(REM)状态。EEG信号反映大脑皮层的电活动,而EMG信号则反映肌肉的收缩活动;
       
2.药物干预研究

在睡眠研究中,可以人为地对动物进行睡眠剥夺,然后观察其脑电肌电信号的变化,评估不同药物对睡眠障碍模型动物的作用特点;


3.癫痫发作监测
脑电肌电采集系统可以实时监测动物在癫痫发作过程中的EEG和EMG信号变化,帮助了解癫痫发作的电生理机制。



04.应用举例


在文章The crucial role of locus coeruleus noradrenergic neurons in the interaction between acute sleep disturbance and headache中作者研究了急性头痛和急性睡眠障碍之间的相互作用,特别是蓝斑(LC)去甲肾上腺素神经元在其中的作用。研究使用硝酸甘油(NTG)诱导的偏头痛样头痛模型和急性睡眠剥夺(ASD)模型,探讨了LC在睡眠和头痛中的独立作用。


image.png



作者为了监测动物的睡眠-觉醒状态,通过颅骨切口植入电极于前额叶和视觉皮层,同时将肌电图(EMG)线植入斜方肌,使用脑电肌电采集系统进行数据采集,分析动物睡眠状态,表明硝酸甘油(NTG)的给药会导致睡眠潜伏期的增加,尤其是快速眼动(REM)睡眠潜伏期的延长。


在大小鼠生理信号采集中,多导生理记录仪、脉搏血氧仪、脑电肌电采集系统以及小动物无创血压计等仪器扮演着不可或缺的角色。这些设备不仅极大地丰富了我们对大小鼠生理机能的理解,还为药物研发、疾病模型研究以及生理学研究提供了强有力的技术支持。

       


image.png




玉研仪器可提供大小鼠生理信号采集的一站式设备支持,为心电采集,脑电肌电采集,无创血压测量,脉搏血氧测量等提供完整解决方案,助力心血管系统研究、神经科学研究、手术监护等多个应用领域。



image.png



自研核心,铸就非凡实力

上海玉研科学仪器有限公司,作为业内领先的科研设备制造商,自2010年成立以来15年始终秉承创新驱动发展,自研铸就精品”的核心理念,致力于科学仪器的自主研发与生产,目前产品线覆盖实验动物饲养、生理信号采集、神经科学研究等多个科研及应用领域,不仅在常规仪器上不断优化升级,更勇于探索前沿技术,推出了一系列具有自主知识产权的高端科学仪器。


公司研发人员占比40%,拥有传感器、芯片设计、核心算法等科学家团队,在产品落地与运营,市场与学术推广,综合产品方案设计与应用等方面均有专业的团队提供支持,公司拥有可覆盖全国的服务点,技术服务能力强大,客户涵盖清华大学、北京大学、浙江大学、上海交通大学、中国科学院大学、四川大学华西医院、北部战区总医院等国内外一流研究机构、医院。
返回列表